神経解剖学 · 18
原始感覚の伝導路(前外側系)
Tracts of the protopathic sensibility (anterolateral system)
🧠 前外側系anterolateral system 前外側系(anterolateral system)anterolateral system(前外側系) の本質は「2次ニューロンが脊髄の前白交連 anterior white commissure 前白交連(anterior white commissure) anterior white commissure(前白交連) で、侵入した髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) からわずか1〜2髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) 上方でほぼ即座に交叉する」ことにある。 だからこそ脊髄病変では、病変対側の痛覚・温度覚が、病変レベルの少し下から障害される——この「早く・低く交叉する」という一点さえ押さえれば、経路の細部(前脊髄視床路anterior spinothalamic tract 前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) =粗大触覚 crude touch粗大触覚(crude touch) crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)、外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract 外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) =痛覚・温度覚)は自然に導ける。
原始感覚とは
原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)は粗大触覚 crude touch粗大触覚(crude touch) crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)・熱感・痛覚を含む。いずれも不快な感覚だが、生存に不可欠である。
| 部位 | 経路 |
|---|---|
| 体幹・四肢 | 受容器 → 後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) → 脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) → 脊髄視床路 → 視床VPL核(+髄板内核 intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei) intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)) → 皮質 |
| 頭部 | 受容器 → 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節) → 脊髄三叉神経核spinal trigeminal nucleus脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus)spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核) → 腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路) → 視床VPM核(+髄板内核 intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei) intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)) → 皮質 |
体幹・四肢からの経路:脊髄視床路
受容器:皮膚の自由神経終末 free nerve ending 自由神経終末(free nerve ending) free nerve ending(自由神経終末) (痛覚・温度覚)
1次ニューロン:後根神経節 dorsal root ganglion (DRG) 後根神経節(dorsal root ganglion (DRG)) dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) 内の偽単極細胞 pseudounipolar neuron偽単極細胞(pseudounipolar neuron) pseudounipolar neuron(偽単極細胞)
2次ニューロン:
- 1次ニューロンの中枢枝は後根を通って脊髄白質に入り、上行枝(Lissauer路)と下行枝に分かれたのち、後角(膠様質substantia gelatinosa膠様質(substantia gelatinosa)substantia gelatinosa(膠様質)、substantia gelatinosaを含む)の2次ニューロンとシナプスする
- 2次ニューロンの軸索は、後角に入った髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) から1〜2髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) ほど頭側へ上行したのち前白交連 anterior white commissure 前白交連(anterior white commissure) anterior white commissure(前白交連) で交叉する——ヒトの除痛 pain relief (analgesia) 除痛(pain relief (analgesia)) pain relief (analgesia)(除痛) 術63例の解析で、この横断的な交叉パターンが確認されている1。交叉後は対側の前外側索を上行する
- 外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路)が延髄を上行する際、前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路)・脊髄蓋路spinotectal tract脊髄蓋路(spinotectal tract)spinotectal tract(脊髄蓋路)とともに脊髄毛帯spinal lemniscus脊髄毛帯(spinal lemniscus)spinal lemniscus(脊髄毛帯)を形成する
- 中脳では脊髄毛帯 spinal lemniscus 脊髄毛帯(spinal lemniscus) spinal lemniscus(脊髄毛帯) は被蓋 tegmentum 被蓋(tegmentum) tegmentum(被蓋) にあり、内側毛帯medial lemniscus 内側毛帯(medial lemniscus)medial lemniscus(内側毛帯) の外側に位置する
3次ニューロン:多くの線維は視床のVPL核で終止し、3次ニューロンの軸索は中心後回 postcentral gyrus 中心後回(postcentral gyrus) postcentral gyrus(中心後回) の一次感覚野 granular 一次感覚野(granular) granular(一次感覚野) へ放線する
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='free nerve ending'>自由神経終末</span>(痛覚・温度覚の受容器)"] --> B["1次ニューロン:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dorsal root ganglion (DRG)'>後根神経節</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pseudounipolar'>偽単極</span>)"]
B --> C["Lissauer路を上行しつつ後角(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='substantia gelatinosa'>膠様質</span>)の2次ニューロンとシナプス"]
C --> D["2次ニューロンの軸索が1〜2<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinal segment'>髄節</span>頭側へ上行後、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior white commissure'>前白交連</span>で交叉"]
D --> E["対側の前外側索を上行<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lateral spinothalamic tract'>外側脊髄視床路</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior spinothalamic tract'>前脊髄視床路</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinotectal tract'>脊髄蓋路</span>=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinal lemniscus'>脊髄毛帯</span>)"]
E --> F["視床VPL核(+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intralaminar nuclei'>髄板内核</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='midline nuclei'>正中核</span>)"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='postcentral gyrus'>中心後回</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary somatosensory cortex'>一次体性感覚野</span>(Br 3,1,2)"]
体幹・四肢からの原始感覚 protopathic sensibility 原始感覚(protopathic sensibility) protopathic sensibility(原始感覚) 情報は、脊髄後角dorsal horn 脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) で処理される段階で多シナプス性 synaptic シナプス性(synaptic) synaptic(シナプス性) の侵害受容反射nociceptive reflex 侵害受容反射(nociceptive reflex)nociceptive reflex(侵害受容反射) 弓も同時に形成する。上行路ascending tracts 上行路(ascending tracts)ascending tracts(上行路) は前外側索の中で機能的に分かれている。
| 脊髄視床路 | 白質中の位置 | 伝える情報 |
|---|---|---|
| 前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) | 前索anterior funiculus 前索(anterior funiculus)anterior funiculus(前索) 寄り | 粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚) |
| 外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) | 側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索) | 熱感・痛覚 |
⚠️ 交叉までの上行幅には個体差 individual variation 個体差(individual variation) individual variation(個体差) があり、前脊髄視床路anterior spinothalamic tract 前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) と外側脊髄視床路 lateral spinothalamic tract 外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract) lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) の機能分担も表ほど截然とはしていない。 ヒト除痛 pain relief (analgesia) 除痛(pain relief (analgesia)) pain relief (analgesia)(除痛) 術63例の解析では交叉は前白交連 anterior white commissure 前白交連(anterior white commissure) anterior white commissure(前白交連) を横断的に通り、侵入髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) から1〜2髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) ほど頭側へ上行して交叉する例が典型的だが1、ヒト剖検18例に基づく別の報告では交叉までの幅が1〜6髄節 spinal segment 髄節(spinal segment) spinal segment(髄節) に及ぶ個体差 individual variation 個体差(individual variation) individual variation(個体差) が確認されている2。また近年のヒト除痛 pain relief (analgesia) 除痛(pain relief (analgesia)) pain relief (analgesia)(除痛) 術での知覚マッピングでは、痛覚・温度覚・粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)/圧覚touch-pressure 圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚) を伝える線維は前外側索内で体部位局在的 topographically organized 体部位局在的(topographically organized) topographically organized(体部位局在的) に配置されるものの、「前脊髄視床路anterior spinothalamic tract 前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) =粗大触覚 crude touch粗大触覚(crude touch) crude touch(粗大触覚)、外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract 外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) =痛覚」という分離ほど明確な二分ではないことが示されている2。
視床下部・網様体への側路
脊髄視床路とは別に、原始感覚protopathic sensibility 原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚) 情報は網様体や視床下部へも投射される。
- 脊髄網様体視床路spinoreticulothalamic tract脊髄網様体視床路(spinoreticulothalamic tract)spinoreticulothalamic tract(脊髄網様体視床路):線維はまず網様体で終止し、そこで多シナプス性 synaptic シナプス性(synaptic) synaptic(シナプス性) のネットワークを形成したのち視床へ向かう。脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路)と網様体視床路に分けられ、視床の髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)(非特異的核)で終止する
- 脊髄視床下部路spinohypothalamic tract脊髄視床下部路(spinohypothalamic tract)spinohypothalamic tract(脊髄視床下部路):脊髄後角 dorsal horn 脊髄後角(dorsal horn) dorsal horn(脊髄後角) の投射ニューロン projection neuron 投射ニューロン(projection neuron) projection neuron(投射ニューロン) が直接視床下部へ到達する直接路 direct pathway直接路(direct pathway) direct pathway(直接路)
- 間接路indirect pathway 間接路(indirect pathway)indirect pathway(間接路) として、脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) → 網様体(脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路))→ 視床下部(網様体視床下部路)という経路もある
- 内臓求心性(内臓感覚visceral sensory / GVA/SVA内臓感覚(visceral sensory / GVA/SVA)visceral sensory / GVA/SVA(内臓感覚))情報も同様に脊髄後角 dorsal horn 脊髄後角(dorsal horn) dorsal horn(脊髄後角) に入り、孤束核nucleus tractus solitarius (NTS) 孤束核(nucleus tractus solitarius (NTS))nucleus tractus solitarius (NTS)(孤束核) (solitary nucleus、脳幹の内臓感覚 visceral sensory / GVA/SVA 内臓感覚(visceral sensory / GVA/SVA) visceral sensory / GVA/SVA(内臓感覚) 核)を経て視床下部へ向かう
💡 前外側系anterolateral system 前外側系(anterolateral system)anterolateral system(前外側系) はヒトの痛覚伝導の唯一の経路ではない。 前外側索切截術cordotomy 前外側索切截術(cordotomy)cordotomy(前外側索切截術) の除痛 pain relief (analgesia) 除痛(pain relief (analgesia)) pain relief (analgesia)(除痛) 効果は数年で減弱することが知られており、この痛みの再燃 relapse 再燃(relapse) relapse(再燃) は交叉しなかった脊髄視床路線維・脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路)・多シナプス性 synaptic シナプス性(synaptic) synaptic(シナプス性) の上行路 ascending tracts上行路(ascending tracts) ascending tracts(上行路)・後索の可塑性 plasticity 可塑性(plasticity) plasticity(可塑性) によって説明されると考えられている2。脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路)・脊髄中脳路spinomesencephalic tract 脊髄中脳路(spinomesencephalic tract)spinomesencephalic tract(脊髄中脳路) は実在する経路で、その軸索の多くは脊髄視床路と二重・三重に投射している2。
頭部からの経路:三叉神経系
頭部の原始感覚 protopathic sensibility 原始感覚(protopathic sensibility) protopathic sensibility(原始感覚) 経路は、体幹・四肢の経路とほぼ並行する構造を持つ。
| 対応関係 | 体幹・四肢 | 頭部 |
|---|---|---|
| 1次ニューロン所在 | 後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) | 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節) |
| 後角に相当する部位 | 脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) | 脊髄三叉神経核spinal trigeminal nucleus 脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus)spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核) (脊髄後角dorsal horn 脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) の上方への連続) |
| 2次ニューロンの伝導路 | 脊髄視床路 | 腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract 腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路) (ventral trigeminothalamic tract=腹側三叉神経毛帯 trigeminal lemniscus三叉神経毛帯(trigeminal lemniscus) trigeminal lemniscus(三叉神経毛帯)) |
| 終止する視床核 | VPL | VPM |
視床からの投射先
侵害刺激noxious stimulus (nociceptive stimulus) 侵害刺激(noxious stimulus (nociceptive stimulus))noxious stimulus (nociceptive stimulus)(侵害刺激) は脊髄神経・脳神経を介してCNSに入り、上行路ascending tracts 上行路(ascending tracts)ascending tracts(上行路) は最終的に視床または視床下部で終止する。
- 髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei 正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核) (+前核 pronucleus前核(pronucleus) pronucleus(前核))で終止する経路は、前頭前野Prefrontal cortex前頭前野(Prefrontal cortex)Prefrontal cortex(前頭前野)・帯状回cingulate gyrus帯状回(cingulate gyrus)cingulate gyrus(帯状回)・大脳辺縁系limbic system大脳辺縁系(limbic system)limbic system(大脳辺縁系)へ投射する → 動機づけmotivation動機づけ(motivation)motivation(動機づけ)・行動・気分を決定する
- VPL・VPMで終止する経路は一次体性感覚野primary somatosensory cortex 一次体性感覚野(primary somatosensory cortex)primary somatosensory cortex(一次体性感覚野) (Br 3,1,2)へ投射する → 刺激の局在に不可欠
- 視床下部は内分泌・自律機能の最高中枢であり、侵害情報は視床下部を介してコルチゾール分泌・血圧・心拍数を修飾する
原始感覚protopathic sensibility 原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚) と識別性感覚 epicritic sensibility 識別性感覚(epicritic sensibility) epicritic sensibility(識別性感覚) の詳しい比較は19のまとめで扱う。
まとめ
- 原始感覚protopathic sensibility 原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚) (粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)・熱感・痛覚)は体幹・四肢では脊髄視床路、頭部では腹側三叉神経視床路 ventral trigeminothalamic tract 腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract) ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路) により伝えられる。
- 2次ニューロンの軸索は、その脊髄分節 spinal cord segments 脊髄分節(spinal cord segments) spinal cord segments(脊髄分節) の前白交連 anterior white commissure 前白交連(anterior white commissure) anterior white commissure(前白交連) で速やかに交叉し対側の前外側索を上行する——この「早く低い位置での交叉」が前外側系 anterolateral system 前外側系(anterolateral system) anterolateral system(前外側系) 最大の特徴。
- 前脊髄視床路anterior spinothalamic tract 前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) (粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚))と外側脊髄視床路 lateral spinothalamic tract 外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract) lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) (熱感・痛覚)は延髄で脊髄毛帯 spinal lemniscus 脊髄毛帯(spinal lemniscus) spinal lemniscus(脊髄毛帯) としてまとまり、視床VPL(頭部はVPM)で3次ニューロンにシナプスする。
- 脊髄網様体視床路spinoreticulothalamic tract脊髄網様体視床路(spinoreticulothalamic tract)spinoreticulothalamic tract(脊髄網様体視床路)・脊髄視床下部路spinohypothalamic tract 脊髄視床下部路(spinohypothalamic tract)spinohypothalamic tract(脊髄視床下部路) は、髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei 正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核) (前頭前野Prefrontal cortex前頭前野(Prefrontal cortex)Prefrontal cortex(前頭前野)・辺縁系へ→気分・動機づけmotivation動機づけ(motivation)motivation(動機づけ))や視床下部(自律・内分泌へ→コルチゾール・血圧・心拍)へ情報を分岐させる。
- 頭部の経路は体幹・四肢の経路とほぼ並行しており、DRG→三叉神経節 trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion) trigeminal ganglion(三叉神経節)、脊髄後角dorsal horn 脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) →脊髄三叉神経核 spinal trigeminal nucleus脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus) spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核)、脊髄視床路→腹側三叉神経視床路 ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract) ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路)、VPL→VPMと対応する。
出典
- 1.The crossing of the spinothalamic tract(Brain・2001)抄録で、ヒトの前外側索切截術63例および前脊髄動脈血栓症1例の解析に基づき、脊髄視床路・脊髄網様体路の線維は脊髄を対角線状ではなく横断的(transverse)に交叉すること、切截部位の頭側・尾側それぞれ1~2髄節にわたり部分的な感覚脱失が生じるのは、ちょうどその高さで交叉している途中の線維が切断されるためであり、この所見が頸髄・胸髄・腰髄いずれのレベルでも確認されたことを確認した閲覧 2026-08-26
- 2.The human spinothalamic tract: lessons from cordotomy(Brain Communications・2025)レビュー全文で、ヒトの剖検研究(White, Richardson, Sweet 1956年、18例)を引用し脊髄視床路の交叉部位には個体差があり前白交連での交叉までに1~6髄節分の幅があること、前外側索切截術(cordotomy)の除痛効果は数年で減弱し、その後の疼痛再燃は交叉しなかったSTT線維・脊髄網様体路・多シナプス性経路・後索の可塑性によって説明されうること(すなわちSTT/前外側系がヒトの疼痛伝導の唯一の経路ではないこと)、脊髄網様体路・脊髄中脳路は実在し二重・三重投射するSTT軸索を含むこと、ヒトの除痛術での知覚マッピングでは痛覚・温度覚・粗大触覚/圧覚の線維は前外側索内で体部位局在的に配置されるものの前脊髄視床路(粗大触覚)・外側脊髄視床路(痛覚)という古典的な区分ほど明確には分離されていないことを確認した閲覧 2026-08-26